Complément (hors programme) — Conditions de coupe : effort, puissance, durée de vie d'outil

Procédés de fabrication et usinage · niveau 2

Énoncé

Complément hors programme : la pression spécifique de coupe et la loi de Taylor ne figurent pas au programme de PT.

On tourne en ébauche un arbre d'acier ( $K_{c} = 2100 MPa$ ) de diamètre $120 mm$ , à $V_{c} = 180 m/min$ , $f = 0, 35 mm/tr$ , $a_{p} = 4 mm$ ; le rendement du tour vaut $0, 85$ . Calculer l'effort de coupe, la puissance de coupe et la puissance du moteur de broche.
Un outil carbure ( $n = 0, 25$ ) dure $45 min$ à $150 m/min$ . Combien dure-t-il à $200 m/min$ ?

Corrigé

Section du copeau : $S = a_{p} f = 4 \times 0, 35 = 1, 40 m m^{2}$ ; effort : $F_{c} = K_{c} S = 2100 \times 1, 40 = 2940 N$ ; puissance de coupe : $P_{c} = \frac{F _{c} V _{c}}{60} = \frac{2 940 \times 180}{60} = 8820 W$ ; moteur : $\frac{8 , 82}{0 , 85} = 10, 4 kW$ .
$V_{1} T_{1}^{n} = V_{2} T_{2}^{n}$ donne $T_{2} = T_{1} (\frac{V _{1}}{V _{2}})^{1/ n} = 45 \times 0, 7 5^{4} = 14, 2 min$ : une vitesse de coupe augmentée d'un tiers divise la durée de vie par $3, 2$ .

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